Вопрос или проблема
Короче говоря, я пытаюсь провести оптимизацию топологии для подвесаAircraft engine pylon. Здесь вы можете найти контекст моей проблемы и цель, которую я преследую. Но результаты, которые я получаю, слишком сырые. Например, вот что я пытаюсь получить.
А вот что я на самом деле получаю.
Я не уточнил множество граничных условий и не проектируемых областей, чтобы сэкономить время, но все же я думаю, что мне нужно больше контроля над алгоритмом оптимизации топологии, чтобы получить более решетчатую структуру.
Какое ПО вы могли бы предложить в качестве наиболее настраиваемого и многофункционального программного обеспечения для оптимизации структуры? Чтобы быть более конкретным:
- Способность настраивать количество решеток. Например, пять тонких решеток предпочтительнее одной толстой. Так у меня более рассеянная или… распределенная структура.
- Желательно учитывать требования к прогибу при оптимизации топологии.
- Желательно иметь функцию преобразования сеточной модели в сплайн-модель.
Бюджет сейчас не важен.
Операционная система – Windows 7 Sp1.
К вашему сведению: третья часть на изображении оптимизирована с помощью программного обеспечения Altair Optistruct. Оптимизация, которую вы сделали в Inspire, также работает на Optistruct. Возможно, потребуется добавить несколько нагрузочных случаев и уменьшить размер элемента, чтобы получить сопоставимую структуру… Некоторая информация доступна здесь:
https://www.slideshare.net/altairhtcus/large-scale-topological-optimisation-aircraft-engine-pylon-case
С уважением
Ответ или решение
Для оптимизации топологии и генерации каркасных (трубчатых) структур существуют различные программные средства, которые предлагают необходимые функции для достижения ваших целей, связанных с проектированием пylonа авиационного двигателя. Опираясь на ваши требования, рассмотрим наиболее подходящие программные решения.
1. Altair OptiStruct
OptiStruct, входящий в пакет Altair HyperWorks, широко используется для структурной оптимизации, включая топологическую оптимизацию. Среди его ключевых возможностей:
- Управление количеством и геометрией стержней: Вы можете настроить проект так, чтобы получить сеть из более тонких стержней вместо одного толстого, что позволит добиться более распределенной структуры.
- Учет устойчивости: OptiStruct учитывает требования по устойчивости в процессе оптимизации, что критично для аэрокосмических приложений.
- Экспорт в сплайн-модель: Оптимизированные сетки могут быть преобразованы в более гладкие геометрические формы, включая сплайн-модели для дальнейшей доработки.
2. ANSYS Topology Optimization
Программное обеспечение ANSYS предлагает функции для топологической оптимизации, включающие:
- Параметризация количества элементов: Вы можете задать параметры для более тонких элементов в модели, что обеспечит желаемую каркасную структуру.
- Устойчивость при оптимизации: У ANSYS имеются функции, учитывающие устойчивость конструкции, что особенно полезно при работе с авиационными компонентами.
- Гибкость в экспорте моделей: У ANSYS есть возможности экспорта в разные форматы для дальнейшей обработки.
3. COMSOL Multiphysics
COMSOL также предоставляет мощные инструменты для структурной оптимизации:
- Тонкая настройка параметров модели: Вы можете оперировать различными настройками для управления количеством стержней и их характеристиками.
- Учет нелинейных эффектов и устойчивости: COMSOL умеет корректно учитывать сложные условия нагружения и доступны дополнительные модули для анализа устойчивости.
- Расширенные функции экспорта: Модели можно экспортировать в различные форматы, включая CAD-форматы для дальнейшей работы.
4. SIMULIA 3DEXPERIENCE
SIMULIA предлагает решения для анализа и оптимизации, включая возможности для:
- Топологической оптимизации с контролем структуры: Программа позволяет настраивать характеристики каркасных структур и управлять их количеством.
- Устойчивость и анализ: Учитывает устойчивость не только в рамках топологической оптимизации, но и в подробном статическом анализе.
- Векторное преобразование: Можно преобразовать результирующие сетки в более сложные геометрические формы.
5. Fusion 360
Fusion 360 с функцией Generative Design может быть менее специализирован, чем предыдущие решения, но также позволяет:
- Топологическая оптимизация с гибкими настройками: Пользователи имеют возможность легко настраивать параметры проекта, включая количество и характеристики стержней.
- Устойчивость в процессе оптимизации: Учёт различных условий нагрузки и устойчивости.
- Экспорт качественных моделей: Fusion 360 обеспечивает хорошую совместимость с другими CAD-системами.
Заключение
Выбор между этими программами зависит от ваших конкретных требований и предпочтений в интерфейсе, но все они предлагают расширенные возможности для топологической оптимизации, которые удовлетворят ваши требования по созданию каркасных структур. Важно также проводить дополнительные расчеты и учитывать все актуальные нагрузки и условия, чтобы добиться желаемого результата.